Chem.Soc.Rev.报道化学学院在光催化领域研究进展

20.03.2018  18:36

    日前,国际知名综述刊物Chem.Soc.Rev.在线报道了我校化学学院张金龙教授与邢明阳副教授研究团队题为“Recent advances in three-dimensional graphene based materials for catalysis applications”的综述论文。

    石墨烯基材料因其高导电性、较大的比表面积、优异的导热性和突出的机械性能,在催化领域有着良好的应用前景。然而,由于石墨烯片层之间存在强吸引力,会导致石墨烯在催化反应过程中极易团聚而失去了原有高比表面积等特性,降低催化性能。从纳米尺度上构造具有三维蜂窝状骨架结构的石墨烯基材料,可以有效地抑制石墨烯片层团聚,从而保证催化反应的高效进行。

    该综述首先对构建三维石墨烯基材料的方法进行了总结,阐述了基于模板法合成和无模板法合成的策略,介绍了三维石墨烯基材料的表征手段,独特性质以及理论模型,加深对三维石墨烯基材料在催化反应中的理解;阐述了三维石墨烯在光催化、电催化和有机催化反应中的应用,着重讨论了如何通过引入活性组分,表面官能团化以及杂原子掺杂等调控手段去提高三维石墨烯材料的催化活性;总结了三维石墨烯基材料在催化领域的优势和不足,并对未来研究方向进行了展望。作者认为,目前三维石墨烯基材料面临的最大挑战主要有两点。一是对三维石墨烯材料孔径的精确调控。均一的孔结构不仅可以提高催化反应的活性,而且可以产生独特的光学性质。二是在不增加成本的情况下如何大规模生产少层甚至单层结构石墨烯组装而成的三维石墨烯基材料。气相沉积方法虽然可以合成层数较少的三维石墨烯材料,但其不仅耗费高,且合成过程中孔径不易调控。

    该论文的第一作者为邱博诚博士,通讯作者为邢明阳副教授和张金龙教授。该综述得到了国家重点研发计划“纳米科技”专项青年项目以及国家自然科学基金等项目的支持。

    原文链接: http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/cs/c7cs00904f#!divAbstract